密度计说明书
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HZ－5301B型微机密度计使用说明书天华化工机械及自动化研究设计院检测仪表所地址：兰州市西固区合水北路3号邮编：730060联系人：王成山电话：(0931) 7318089一、概述γ射线密度计依据射线穿过物质时的衰减原理，对密闭容器内的工业物料，如钻井固井用泥浆、压裂浆、沙浆，选矿厂或洗煤厂用浮选液，石油化工产品如各种油脂、醇类、等等以及酸、碱、盐等溶液的密度进行在线式测量，作为浓度计测定溶液或混合物的百分浓度配比，作界面仪检测两相分层介质的界面，与流量计配套作质量流量计等。
也可用于食品、医药等其它领域。
γ射线密度计的测量是非接触式的。
无需在被测设备上开孔、打眼、进行改造，安装十分方便。
也不损伤被测介质。
投入使用以后，基本不需要维护。
特别适用于常规仪表不能使用的场所，如高温、高压、强腐蚀、剧毒、多粉尘等恶劣环境。
HZ－5301B型微机γ射线密度计，采用单片机系统处理信号，适应范围更广泛，线性化更好，测量精度更高，使用更可靠。
标定过程简单、易行。
二、主要技术指标测量范围：（ρ满度－ρ零点）≥0.05g/cm3相对精度：1％满量程绝对精度：0.5mg（最佳测量状态下）被测管径：φ70～800mm环境温度：－20～60℃（探测器）；0～50℃（主机）防爆等级：Ex dⅡCT 5输出信号：4位数码显示密度值或浓度值；光柱模拟指示密度值；0～10mA 或4～20mA标准电流输出；2路继电器越限报警输出。
三、测量原理γ射线密度计的测量原理是，当γ射线穿过被测物质时，其强度随吸收物质的密度（或浓度）作指数规律的变化：I = I0e－μρd式中，I0是经过零点物料后测到的射线信号，I是经过待测物料后测到的射线信号,μ是被测物料对射线的质量吸收系数，ρ是被测物料的密度，d是射线穿过被测物料的距离。
对于确定的测量对象，I0和μ、d都是不变的常量，因此通过测量I，就可以得到被测物料的密度值ρ。
图1是典型测量方式：图 1放射源和探测器分别安装在被测管道的两侧（根据不同情况，放射源或探测器也可置于被测设备里面）。
当待测物料密度发生变化时，在探测器一方，到达它的射线强度就会随之变化。
探测器的主要组成部分是闪烁晶体、光电倍增管、高压电路、前放电路。
进入探测器里的γ射线被闪烁晶体接收，将它转换成微弱的闪烁光子，再由光电倍增管将它转换成电流脉冲信号，送给前放电路处理（放大、甄别、整形）。
高压电路负责提供光电倍增管工作所必须的直流高压，范围一般在800-1300V。
探测器出来的电脉冲信号经专用电缆送到主机，由主机进行处理，最后给出对应于密度变化的显示信号或者标准电流输出信号。
它的原理框圈如图2。
图 2四、安装及使用HZ－5301B型微机γ射线密度计，在安装时，主机安装于仪表室里，探测器部分和放射源部分安装在被测管道的两侧，主机和探测器之间用专用电缆连接，最远传输距离500米。
根据不同的测量密度，以及测量精度的不同，对被测管径有相应的要求。
由于测量所需的放射源与被测介质的密度和被测管径的大小紧密相关，为保证以合适的源强进行测量，一般要求，被测介质的零点密度2<ρ0≤2.5g/cm3时，被测管径（内径）d不宜大于250mm；当2.5<ρ0≤3g/cm3时，d不宜大于200mm。
由于测量精度与被测密度的量程和被测管径的大小有关，为保证测量精度，当测量量程0.05<(ρ满－ρ0) ≤0.1g/cm3时，被测管径（内径）应大于300mm；当测量量程0.1<(ρ满－ρ0) ≤0.3g/cm3时，d应大于200mm；当测量量程0.3<(ρ满－ρ0) ≤0.5g/cm3时，d应大于100mm。
1、主机的安装仪表的主机有盘装式和壁挂式。
盘装式的盘面开孔尺寸：139×91mm；外形尺寸：144（宽）×96（高）×400 mm（长）。
前面板布置如图3所示。
图 3其中，数码显示管在测量状态下用来显示密度值，也可以显示浓度值，或者按占全量程的百分比显示。
在标定、检验状态下，数码显示管用来显示各个项序号及其参数值。
四个指示灯中，数码管左侧的两个，当仪表处于测量状态时，测量指示灯亮，当仪表处于标定、检验状态时，标检指示灯亮。
数码管右侧的两个指示灯中，当密度超出上限或低于下限时，越限指示灯亮，当出现标定参数设置错误等故障时，故障指示灯亮（详见附录2）。
底下的一排光柱可按照百分比模拟指示密度值占全量程的大小。
仪表后面板的接线布置如图4所示。
图 4其中标准电流的输出，可通过按键设置为0～10mA 或4～20mA。
两报警接点，可定为常开，根据需要也可定为常闭。
连向探测器的六个端子中，+15V、－15V 供给探测器的工作电源，GY控制探测器中的高压高低，CK 是将探测器中的高压经分压后反馈回来，用来监测和调控高压，X是从探测器里传输来的测量信号。
壁挂式的外形尺寸：220（宽）×320（高）×110 mm（厚）。
如图5所示。
专专专专专图5 ：壁挂式主机外形尺寸图2、探测器与放射源的安装多数情况下，密度计的探测器和放射源安装在管道的外部进行测量（如图6所示）。
专专专图 6 密度计放射源与探测器的安装示意管道安装时，要保证管道的测量部位始终充满物料，安装部位长度应不小于800mm。
放射源和探测器最好安装在垂直或斜向的管道段上，并要求管道里面的物料自下往上流。
若不能满足这样的条件，则需要对管道进行走向改造。
当管径太细时，需要对管道进行扩径（如图7所示）。
图7 扩大了管径的安装示意在管道上安装时，仪表配有安装用附件：用两段槽钢，内缘切成弧状（与管道外缘匹配），用4根穿心螺栓将其夹紧在被测管道上，放射源和探测器依附于此附件装在被测管道的两侧。
如果是直径超过1米的管道或反应釜之类直径较大的容器，则需要视具体情况，将放射源通过盲管放在容器内部，探测器安装于被测容器外部进行测量，安装方式要视设备情况而定。
放射源封装于密闭的铅容器内，容器上带有开关装置，测量时将开关打在“开”的位置；在运输、拆装或设备需要检修时，将开关打在“关”的位置，放射源便处在完全的密封状态下。
探测器外形如图8所示。
探测器防爆等级为：Ex dⅡCT5。
图8 探测器外形示意探测器内部结构如图9所示。
图9 探测器内部结构剖面示意图1：橡胶垫圈2：晶体3：晶体罩4：光电倍增管5：光电倍增管外筒6：分压器7：前放、高压板8：接线柱9：紧固螺钉10：探测器盖11：密封橡胶垫12：金属垫片13：专用电缆14：电缆压紧螺母说明：晶体和光电倍增管为易碎品，发货时单独包装，需到现场再安装。
安装时晶体的玻璃面应朝向光电倍增管；正常的光电倍增管端面为茶褐色，安装时应与晶体的玻璃面紧密接触。
探测器与主机之间用六芯屏蔽电缆连接，电缆外径为8-10mm。
探测器接线时，打开探测器盖，将电缆按图１0所示的顺序穿入接线腔，在接线腔，电缆不要伸出太长，以免接线腔放不下。
屏蔽层处理好，使其不要碰到接线柱。
电缆穿入后，按顺序装入密封垫，拧紧压紧螺母，保证探测器完全密封。
必要时，除用上述方法外，还应采取一些别的措施密封探测器盖。
图１0： 电缆引入顺序探测器和主机之间的接线如图11所示。
图11 主机与探测器之间接线图3、控制回路接线本仪表标准电流信号输出为有源输出，因此在仪表电流输出与计算机或PLC等外接设备连接时，要求外接设备的输入端口为无源输入。
详细控制回路接线如图12所示。
图12本仪表一经设置与标定（具体的设置与标定方法见附录1），便可投入使用。
正常使用过程中，若遇断电情况，再送电时仪表可自动进入工作状态，无须人为干预。
主机部分标定设置的参数给定以后，不得随意乱动，以免造成系统不能正常工作。
探测器里的光电倍增管及闪烁晶体，属贵重精密器件，安装拆卸时要轻拿轻放。
正常使用时要避免人为撞击探测器，防止重物掉落其上。
因检修需要打开探测器时，必须先关断电源。
本仪表内置射源衰减补偿功能，可以自动修正由于放射源衰减引起的测量误差；具有零点跟踪功能，可以自动消除被测容器（管道）内由于沉积、挂壁而引起的测量误差。
五、放射源的安全使用1、本仪表使用的放射源，出厂前经相关职能管理部门检测，容器表面及对周围环境的辐射剂量，符合国家规定的安全标准。
2、用户购进含放射性同位素的仪表时，应事先向环保局办理准购批件；并需向环保部门和公安部门分别办理放射性卫生许可证和放射工作登记证。
3、放射源的使用应遵照国标GB4792－84及国务院八九年十月发布的《放射性同位素与射线装置放射防护条例》的有关规定。
4、放射源应设有专职人员管理，严格收发手续，防止差错和丢失事故。
5、废弃不用的放射源，应由专门机构进行处理，用户不得随意处置或者丢弃。
六、订货1、订货时，用户须填写《HZ－5301B型微机密度计应用条件咨询单》中所列的各项条件（见附录3），以便厂家进行放射源设计和专用电缆的配备。
2、本仪表全套部件包括：放射源及其屏蔽容器，探测器，主机，专用电缆。
用户可全套定货，也可定购单个部件或零配件。
附录1、设置与标定拉出表芯，在主电路板上，有四个按键，分别是MOD 键、CRW 键、INC 键、DEC键，位置如图12所示。
图12MOD键：仪表共有两个状态：测量态和标定、检验态。
MOD键用作这两个状态之间的转换。
将仪表置为测量状态时，4位数码管显示测到的密度值，此状态时无需进行按键操作。
当置为标定、检验状态时，可通过CRW 键（检查、读、写）、INC 键（增加）、DEC 键（减小）的配合使用，对各项序号下的参数值进行写入、读出和检查。
操作时，各个项序号及其参数值都通过面板上的4位数码管显示。
CRW 键：用作各项号下参数值的写入、读出和检查。
刚进入标定、检验状态时，4位数码管的前两位，会显示出项序号10，后两位灭灯。
通过压INC键，可使项序号依次增加。
在选定的项序号下，若要观察该项号下的参数值，压一下CRW 键，4位数码管就会显示出该参数值，供用户“读出和检查”，若该参数值不需改动，或者是检查完毕，可再压一下CRW 键，返回项序号的显示；若需要改动该参数值，可压INC 键增大其值或DEC 键减小其值，然后再压CRW 键返回项序号的显示。
改动后的参数值会取代原来的数值“写入”E2ROM中去，作为今后新的参数值。
返回项序号的显示以后，压INC 键增加、或压DEC 键减小，到达别的项序号下，再压CRW 键，去“读出和检查”或“写入”别的项序号下的有关参数值，操作步骤同上。
INC 键和DEC 键：用于配合CRW 键选择项序号值或调整参数值。
INC键每压一次，数值增加一，连续压住超过8秒，则数值快速增加；DEC 键每压一次，数值减小一，连续压住超过8秒，则数值快速减小。
压住INC 键或DEC 键，同时再压MOD键时，数值会从高位增加或减少，这样操作会使数值的变化更快一些。
